Glikolipid – Klasifikasi, fungsi, karakteristik, struktur

Glikolipid atau glikosfingolipid adalah sfingolipid yang terdiri dari seramida (sfingosin + asam lemak) dan karbohidrat rantai pendek; mereka tidak memiliki gugus fosfat. Di antara karbohidrat utama yang merupakan bagian dari glikolipid kita menemukan galaktosa, manosa, fruktosa, glukosa, N-asetilglukosamin, N-asetilgalaktosamin dan asam sialat.

Apa itu Glikolipid?

Glikolipid adalah bagian dari lapisan ganda lipid dari membran sel; bagian karbohidrat dari molekul berorientasi ke arah luar membran plasma dan merupakan komponen fundamental dari glikokaliks, di mana mereka bertindak dalam pengenalan sel dan sebagai reseptor antigenik.

Tergantung pada glikolipid, rantai karbohidrat dapat mengandung satu sampai lima belas monomer monosakarida. Seperti kepala fosfat fosfolipid, kepala karbohidrat glikolipid bersifat hidrofilik, dan ekor asam lemak bersifat hidrofobik. Dalam larutan berair, glikolipid berperilaku mirip dengan fosfolipid.

Klasifikasi

Glikolipid adalah glikokonjugat yang membentuk kelompok molekul yang sangat heterogen, yang karakteristik umumnya adalah adanya residu sakarida yang dihubungkan oleh ikatan glukosidik ke bagian hidrofobik, yang dapat berupa asil-gliserol, seramida atau prenyl fosfat.

Klasifikasinya didasarkan pada kerangka molekul yang merupakan jembatan antara daerah hidrofobik dan kutub. Jadi, tergantung pada identitas grup ini, kita memiliki:

1. Glikogliserolipid

Glikolipid ini, seperti gliserolipid, memiliki karakteristik tulang punggung diasilgliserol atau monoalkil-monoasilgliserol di mana residu gula diikat oleh ikatan glukosidik.

Glikogliserolipid relatif seragam dalam hal komposisi karbohidratnya, dan residu galaktosa atau glukosa dapat ditemukan dalam strukturnya, dari mana klasifikasi utamanya diturunkan, yaitu:

  • Galakto gliserolipid: mereka memiliki residu galaktosa di bagian karbohidratnya. Daerah hidrofobik terdiri dari molekul diasilgliserol atau alkil asilgliserol.
  • Glukosa Gliserolipid: Ini memiliki residu glukosa di kepala kutubnya dan daerah hidrofobik hanya terdiri dari alkil asilgliserol.
  • Sulfo gliserolipid: mereka dapat berupa galakto-gliserolipid atau gluko-gliserolipid dengan karbon yang terikat pada gugus sulfat, yang memberi mereka karakteristik “asam” dan membedakannya dari glikogliserolipid netral (galakto- dan gliserolipid).

2. Glikosfingolipid

Lipid ini memiliki molekul “tulang punggung” sebagai bagian dari seramida yang dapat memiliki molekul asam lemak berbeda yang melekat.

Mereka adalah lipid yang sangat bervariasi, tidak hanya dalam hal komposisi rantai hidrofobiknya, tetapi juga dalam hal residu karbohidrat di kepala kutubnya. Mereka berlimpah di banyak jaringan mamalia.

Klasifikasi mereka didasarkan pada jenis substitusi atau identitas bagian sakarida, bukan pada wilayah yang terdiri dari rantai hidrofobik. Menurut jenis substitusi, klasifikasi sphingolipid ini adalah sebagai berikut:

  • Glukosfingolipid netral: yang mengandung heksosa, N-asetil heksosamin dan metil pentosa di bagian sakarida.
  • Sulfatida: adalah glukosfingolipid yang mengandung ester sulfat. Mereka bermuatan negatif dan terutama berlimpah di selubung mielin sel otak. Yang paling umum memiliki residu galaktosa.
  • Gangliosida: juga dikenal sebagai sialosyl glikolipid, mereka adalah yang mengandung asam sialat, itulah sebabnya mereka juga dikenal sebagai glikosfingolipid asam.

3. Glikosilfosfatidilinositol

Mereka adalah lipid yang biasanya dikenal sebagai jangkar stabil untuk protein dalam lapisan ganda lipid. Mereka ditambahkan pasca-translasi ke terminal-C dari banyak protein yang biasanya ditemukan menghadap permukaan luar membran sitoplasma.

Mereka terdiri dari pusat glukan, ekor fosfolipid dan bagian fosfoetanolamina yang menyatukan mereka.

Struktur

Glikolipid dapat memiliki gugus sakarida yang terikat pada molekul melalui ikatan N- atau O-glukosidik, dan bahkan melalui ikatan non-glukosidik, seperti ikatan ester atau amida.

Bagian sakarida sangat bervariasi, tidak hanya dalam struktur tetapi juga dalam komposisi. Bagian sakarida ini dapat terdiri dari mono-, di-, oligo- atau polisakarida dari berbagai jenis. Mereka dapat memiliki gula amino dan bahkan gula asam, sederhana atau bercabang.

Berikut adalah deskripsi singkat tentang struktur umum dari tiga kelas utama glikolipid:

Struktur Glikogliserolipid

Seperti disebutkan di atas, glikogliserolipid pada hewan dapat memiliki residu galaktosa atau glukosa, fosfat atau tidak. Rantai asam lemak dalam lipid ini adalah antara 16 dan 20 atom karbon.

Dalam galakto-gliserolipid, penyatuan antara gula dan tulang punggung lipid terjadi oleh ikatan -glukosidik antara C-1 dari galaktosa dan C-3 dari gliserol. Dua karbon gliserol lainnya diesterifikasi dengan asam lemak atau C1 disubstitusi oleh gugus alkil dan C2 oleh gugus asil.

Residu galaktosa tunggal biasanya diamati, meskipun keberadaan digalaktogliserolipid telah dilaporkan. Ketika datang ke slufogalactoglycerolipid, biasanya kelompok sulfat ditemukan di C-3 dari residu galaktosa.

Struktur gliserolipid sedikit berbeda, terutama mengenai jumlah residu glukosa, yang dapat mencapai 8 residu yang dihubungkan oleh ikatan tipe (1-6). Molekul glukosa yang menjembatani tulang punggung lipid melekat padanya oleh ikatan (1-3).

Dalam sulfoglikogliserolipid, gugus sulfat terikat pada karbon pada posisi 6 residu glukosa terminal.

Struktur Glikosfingolipid

Seperti sphingolipids lainnya, glikosfingolipid berasal dari L-serin yang dipadatkan dengan asam lemak rantai panjang yang membentuk basa sphingoid yang dikenal sebagai sphingosine. Ketika asam lemak lain mengikat karbon 2 sphingosine, sebuah ceramide diproduksi, yang merupakan basa umum untuk semua sphingolipids.

Tergantung pada jenis sphingolipid, ini terdiri dari residu D-glukosa, D-galaktosa, N-asetil-D-galaktosamin dan N-asetilglukosamin, serta asam sialat. Gangliosida mungkin yang paling beragam dan kompleks dalam hal percabangan rantai oligosakarida.

Struktur Glikosilfosfatidilinositol

Dalam glikolipid ini, residu pusat glukan (glukosamin dan manosa) dapat dimodifikasi dengan cara yang berbeda melalui penambahan gugus fosfoetanolamina dan gula lainnya. Variasi ini memberi mereka kompleksitas struktural yang besar yang penting untuk penyisipan mereka ke dalam membran.

Glikolipid tumbuhan

Kloroplas dari banyak alga dan tumbuhan tingkat tinggi diperkaya dengan galaktogliserolipid netral yang memiliki sifat mirip dengan serebrosida pada hewan. Mono- dan digalactolipids adalah -terkait dengan bagian digliserida, sedangkan sulfolipids berasal dari α-glukosa saja.

Glikolipid Bakteri

Pada bakteri, glikosil gliserida secara struktural analog dengan fosfogliserida hewan, tetapi mengandung residu karbohidrat yang dihubungkan oleh glikosilasi pada posisi 3 sn-1,2-digliserida. Turunan gula berasilasi tidak mengandung gliserol tetapi asam lemak yang langsung melekat pada gula.

Residu sakarida yang paling umum di antara glikolipid bakteri adalah galaktosa, glukosa, dan manosa.

Fungsi

Pada hewan, glikolipid memainkan peran penting dalam komunikasi sel, diferensiasi dan proliferasi, onkogenesis, tolakan listrik (dalam kasus glikolipid polar), adhesi sel, antara lain.

Kehadirannya di banyak membran sel hewan, tumbuhan dan mikroorganisme menyumbang fungsi pentingnya, yang terutama terkait dengan sifat rakit lipid multifungsi.

Bagian karbohidrat dari glikosfingolipid merupakan penentu antigenisitas dan imunogenisitas sel yang membawanya. Ini mungkin terlibat dalam proses pengenalan antar sel, serta dalam aktivitas “sosial” seluler.

Gliserolipid galakto pada tanaman, mengingat kelimpahan relatifnya dalam membran tanaman, memiliki peran penting dalam membangun karakteristik membran seperti stabilitas dan aktivitas fungsional banyak protein membran.

Peran glikolipid pada bakteri juga beragam. Beberapa glikogliserolipid diperlukan untuk meningkatkan stabilitas bilayer. Mereka juga berfungsi sebagai prekursor untuk komponen membran lainnya dan juga mendukung pertumbuhan pada defisiensi anoksia atau fosfat.

Jangkar GPI atau glucosidylphosphatidylinositols juga hadir dalam rakit lipid, berpartisipasi dalam transduksi sinyal, dalam patogenesis banyak mikroorganisme parasit dan dalam orientasi membran apikal.

Kemudian dapat dikatakan bahwa fungsi umum glikolipid, baik pada tumbuhan, hewan dan bakteri, sesuai dengan pembentukan stabilitas dan fluiditas membran; partisipasi dalam interaksi lipid-protein spesifik dan pengenalan sel.

Related Posts